脱气膜在水处理除氧工艺中的应用.doc

第4届全国医药行业 2007年6月 ·55 膜分离技术应用研讨会论文集 脱气膜在水处理除氧工艺中的应用 顾跃雷 (上海一呜过滤技术有限公司，上海201800) 摘要：介绍了膜脱气技术的原理及其在水处理除氧工艺中的应用，通过试验将该技术与传 统工艺进行对比，充分体现了其优越性． 关键词：脱气膜；水处理；除氧工艺 中匿分类号：TQ028．8 文献标识码：A 通过膜分离技术脱除液体中气体的生产工艺， 1膜脱气技术 已被广泛用于在水中去除氧(Q)和二氧化碳(coz) 等领域．脱气膜装置取代真空脱气塔、鼓风脱气塔、 脱气膜组件可以在不使水溶液分散(喷淋、雾化 脱气塔、脱气罐，及去氧剂已有超过15年的历史． 等)的情况下使其与气体分离．膜组件包含由几千支 膜脱气技术在半导体、制药、电力、食品与饮料、 微孔聚丙烯中空纤维围绕一个布水管编织而成的管 工业、影像、墨水与油墨等领域内的液体脱气中亦被 束．中空纤维均匀地排列成一个有进水口的单元，确 广泛应用． 保水与膜表面最大面积的接触．因为中空纤维膜是 多年以来，很多工业采用脱气膜去除水中二氧 疏水性的，所以水流无法穿过这些fL．用较高压力将 化碳．在反渗透和EDI系统中要得到高纯水必须降 水流与气流相连，使得微孔上的气液面稳定，气液界 低水中的二氧化碳含量．因为水中溶解的=氧化碳 面产生在微孔上，膜组件可以在一定的水流量操作 是造成水高电导率的主要原因．脱气膜技术提供了 范围内提供一个恒定的分离界面． 一种清洁的、无需任何化学添加剂及调整pH值的 1．1脱气膜过滤的原理 方法，从水中将二氧化碳去除．如果在EDI前去除 脱气膜分离的原理与其它的反渗透膜、气体分 二氧化碳，那么就会让EDI生产出高纯度的水．当 离膜等膜分离技术不同．在膜组件里，没有连续透过 进水中溶解的二氧化碳去除后，EDI对硅和硼的去 微孔的液流．脱气膜组件像一个惰性的支撑物使气 除率也会随之提高．另外，脱气膜还用于离子交换床 相和液相直接接触而不需分散．相问物质的转移几 的之前水中二氧化碳的去除．水中的二氧化碳给离 乎完全受气相侧压力的控制．原因在于中空纤维的 子交换床添加了过量的负荷从而导致需要频繁的化 接触几何原理，它的每列单元的接触表面积要比传 学再生．采用脱气膜能够达到节约日常运行成本及 统的接触高一个数量级．这样可以使在分离性能不 环境保护的双重效益．脱气膜提供了一种从水中去 变的情况下，组件的体积大大减小． 除二氧化碳的理想方法． 脱气膜是疏水性膜设备，它能够使水和气体直 脱气膜已经在世界各地广泛地用于从水中除氧 接接触且能够分离开来．水流在膜的一边而气体在 和其他液体中除氧．氧气对很多工艺过程有负面影 膜的另一侧．膜的疏水性及微孔径使水不能透过微 响，氧气会腐蚀和氧化材料．在电力和其他工业领 孔．膜作为支撑，允许水和气体从膜的微孔膜两侧相 域，液体如果没有进行脱氧，管道、锅炉和其他设备 互接触．通过控制和水接触的气体压力和产生使气 很容易被腐蚀．脱气膜提供了一种无需化学品添加、 体从水进入气相的驱动力液相和气相在疏水性微 易于操作、模块化的水中脱氧方法．脱气膜的低运行 孔膜的两侧接触．微孔径均为约0．03州·，因而气 成本和无须添加任何化学品给企业带来了巨大的经 体中的污染物不能透过微孔而污染水． 济效益． 同时，脱气膜的给液流和气流提供了不受液体 流量的变动影响的结构性接触界面．这允许脱气膜  ·56· 膜科学与技术 2007正 可在较大的流量范围内进行稳定运行．这种结构性 进和提高不大，除氧效果也不太可靠，一般用在对给 接触界面使脱气膜拥有比同样体积的脱气塔10倍的 水品质要求不高的小型锅炉房，或者作为热力网补 接触面积．这样，脱气膜就拥有比传统脱气塔小很多． 给水，以及高压锅炉热力除氧后的补充除氧，一般仅 1．2几种传统的除氧方法的介绍 作辅助措施， 1．2．1热力除氧 2)亚硫酸钠除氧：这是一种炉内加药除氧法． 热力除氧工作原理是将锅炉给水加热至沸点， 因为在给水系统中氧使锅炉的主要腐蚀性物质，所 使氧的溶解度减小，水中氧不断逸出，再将水面上产 以要求迅速将氧从给水中去除，一般使用亚硫酸钠 生的氧气连同水蒸汽一起排除，还能除掉水中各种 作为除氧剂．(2Na2S03十02—2Na2S04)，该方法通 气体(包括游离态Oq，Nz)．除氧后的水不会增加 常要求加药量比理论值大．温度愈高，反应时闯愈 含盐量，也不会增加其他气体溶解量，操作控制相对 短，除氧效果愈好．当炉水pH=6时，效果最好，若 容易，而且运行稳定可靠，是目前应用最多的一种除 pH增加则除氧效果下降．加入铜、钴、锰、锡等作催 氧方法． 化剂，可提高除氧效果．该方法